Звукоізоляція труб каналізації: важливість, способи, альтернативи

Зміст

  • Чому пластик шумить
  • Чому чавун не шумить
  • Про инфразвуках
  • Призначення звукоізоляції каналізації
  • До якої міри ізолювати?
  • Способи шумоізоляції каналізації
  • «Альтернативна» звукоізоляція
  • Відео: приклад ізоляції пластикової труби
  • Питання: «Як зробити шумоізоляцію каналізаційних труб в квартирі?» набуло актуальності з широким розповсюдженням пластикової каналізації. Чавунні труби якщо і шуміли, то трохи і абсолютно нові, а незабаром після установки замовкали навіть на перших поверхах. Пластик для каналізації перевершує чавун у всьому, крім одного – пластикові труби виявилися дуже гучними, що, між іншим, стало несподіванкою навіть для фахівців. Нині вважається, що звукоізоляція труб каналізації абсолютно необхідна і повинна передбачатися на стадії проектування каналізаційної системи. На щастя, захід це нескладне, недороге і не вимагає спеціальних навичок або інструменту. Шумоізоляція труб каналізації своїми руками доступна будь-якій людині, що уміє користуватися ножицями.

    Але простота і легкість роботи по звукоізоляції каналізації ускладнюється різноманітністю акустичних процесів в трубі і їх взаємодії з конструкцією будівлі. Прості способи «за рецептом» іноді виявляються неефективними без всяких видимих причин, і часто виявляються не знешкоджені невидимі і нечутні, але небезпечні і підступні акустичні ефекти. Тому шумоізоляція фанової труби повинна проводитися з повним знанням справи.

    Чому пластик шумить

    Дослідники знаходять кілька джерел виникнення шуму в трубі:

  • Ударний – вміст при падінні в стояку б’ється об стінки.
  • Атмосферний – просто, шум вітру у вентильованому стояку.
  • Резонансний – в трубі віддаються сторонні звуки.
  • Вібраційний – на трубу передаються коливання будівлі, і ін.
  • Чому труба так чутлива до звуків? Тому, що вона – труба, акустична резонансна система, і, на відміну від органної або духовий труби, багаточастотна. Протяжність каналізаційних стояків від низу до верху – від декількох метрів до десятків метрів; швидкість звуку в повітрі – 330 м/с. Основна резонансна частота стояка складе від кількох герц до десятків герц, а обертони будуть розташовуватися на шкалі частот звуку через проміжки, рівні основній частоті. Тобто, при найменшому періодичному впливі на трубу вона дасть практично суцільний гул: в області найкращої чутності нетреноване людське вухо різниця частот до 20 Гц вже не розрізняє.

    Резонансні явища в трубі викликають не тільки вібрацію її стінок, але і знакозмінні деформації (вигин, розтягування/стиснення) тіла труби, тобто труби в цілому. Звук від вібрації стінок передається в кімнати безпосередньо, а знакозмінні деформації, крім того, впливають на конструкцію будівлі.

    Чому чавун не шумить

    А чому не шумить чавун? Метал не шумить, а пластик – шумить? Метал, та не зовсім. Чавун – эвтектический сплав, скопище різнорідних за складом і властивостями мікроскопічних зерняток. З-за цього у чавуну низька механічна добротність: зернятка труться один об одного, поглинаючи вібрацію. І чавунна труба швидко обростає нальотом усередині, який додатково гасить коливання.

    Внаслідок евтектичній структури незначна і пружність чавуну – всі знають, наскільки він крихкий. Перш ніж чавунне виріб задзвенить від будь-якої причини, вона розвалиться на шматки. Станини роялів і піаніно досі відливають з чавуну, ігноруючи найсучасніші матеріали: будь-яка інша станина або не витримає натягу струн в 20 т, або дасть призвуки.

    Про инфразвуках

    Інфразвуки – звукові коливання з частотою нижче 20 Гц, вухом не чутні. Сильний і/або тривалий інфразвук надзвичайно шкідливий і небезпечний: 7 Гц призводять до епілепсії і зводять з розуму, 0,5-2 Гц викликають безпричинну істерію і можуть зупинити серце. Інші інфразвуки діють не так направлено, але нітрохи не корисніше.

    Німці під час війни намагалися створити на інфразвуку вихрову зенітку, вбиває льотчиків. У 50-х – 60-х роках в США, СРСР та Франції військовими проводилися надсекретні досліди з бойового застосування инфразвуков високої інтенсивності. Джерелами були самі компактні з інфразвукових випромінювачів – вихрові свистки Левавассера.

    Результати перевершили всі очікування: в 1,5 км від випромінювача піддослідні вмирали, де стояли, або миттєво сходили з розуму. Появи на світ нового жахливого зброї завадили обставини, які неможливо обійти хитрощами високих технологій: розміри випромінювача повинні бути порівнянні з довжиною звукової хвилі. «Компактний» вихровий свисток мав 8,2 м в діаметрі і 2 м у висоту, а для створення спрямованого випромінювання була потрібна батарея свистків. І в будь-якому випадку інфразвук широко розходиться в сторони і проникає на десятки метрів вглиб землі, так що захистити своїх від нього неможливо.

    Ще понад 20 років тому група експертів ВООЗ (Всесвітньої організації охорони здоров’я) прийшла до висновку, що важливим чинником, що викликає «дебільність» сучасної цивілізації, є підвищений рівень інфразвуку в містах і промислових зонах.

    Але при чому тут каналізація? Крім акустичного, у каналізаційної труби можливий і механічний резонанс, резонанс самого тіла труби. І частоти його – інфразвукові. Сама труба інфразвук випромінювати не здатна: її діаметр у сотні і тисячі разів менше довжини інфразвукових хвиль, і відбувається акустичне коротке замикання – не встигнувши відійти від труби, інфразвук сам себе знищує.

    Однак будівля, за своїми розмірами, конфігурацією і механічної добротності – відповідний дозвуковий резонатор, а коливання тіла труби можуть передаватися його конструкції через перекриття, крізь які вона проходить і стіни, до яких вона жорстко прикріплена.

    Призначення звукоізоляції каналізації

    З описаного вище випливає важливий для практики висновок: звук від труби в квартирі – структурний; він передається в жиле приміщення внаслідок коливань стінок і тіла труби. Отже, звукоізоляція каналізаційних труб повинна зводитися до того, щоб:

    • Погасити вібрації стінок труби.
    • Виключити передачу знакозмінних пружних коливань труби в цілому на конструкцію будівлі.

    Другий важливий висновок: першочергове значення повинна мати шумоізоляція стояка: найбільш шкідливі, інфразвукові коливання передає на будівельні конструкції саме він.

    До якої міри ізолювати?

    Звукоізоляція коштує грошей. І витрати ростуть по квадрату в залежності від її ефективності, від того, наскільки вона поглинає звук. Щоб і не жертвувати здоров’ям з комфортом, і не витрачати зайвого, потрібно знати, наскільки потрібно погасити звукові коливання.

    Інтенсивність чутного звуку при вимірах його психофізіологічного впливу співвідноситься з інтенсивністю на частоті 1000 Гц, тобто вимірюється равногромкий звук. Вимірюється інтенсивність звуку в логарифмічних одиницях – белах, по імені винахідника телефону і зачинателя електроакустики Олександра Белла. На практиці використовують більш зручну десяту частку білого – децибел (дБ). Для звуку в 1 кГц значення інтенсивності від різних джерел наступні:

  • Поріг чутності – 0 дБ (10 в мінус 12 мірою Вт/кв. м).
  • Шепіт або тихий день далеко за містом – 20-30 дБ.
  • Квартира в старому будинку в тихому районі – 50-60 дБ.
  • Автомагістраль з інтенсивним рухом, металообробний цех – 70-80 дБ.
  • Рок-концерт, ковальсько-пресовий цех – 90-100 дБ.
  • Злітаючий реактивний літак – 110-120 дБ.
  • Больовий поріг – 130 дБ (10 Вт/кв. м).
  • Травматичний поріг (лопаються барабанні перетинки, з вух тече кров) – 140 дБ.
  • Поріг знищення (ударна хвиля ядерного вибуху, удару блискавки в 10 м від об’єкта) – понад 160 дБ.
  • Звідси випливає, що звукоізоляція квартирної каналізації повинна послаблювати звук на 20-30 дБ. Стандартним значенням ступеня звукоізоляції в житлових приміщеннях вважається 26 дБ (в 20 раз), прийнятним – 20 дБ (10 разів); високим – 40 дБ (у 100 разів).

    Способи шумоізоляції каналізації
    Структурний поглинання

    Найкраща шумоізоляція пластикових каналізаційних труб виконується в самій трубі. Це шумопоглинаючі труби: до складу пластикової маси вводиться мінеральний порошок. Виходить структура, схожа на евтектики і діє аналогічно. Найкращий наповнювач – мікрокальцит (мармурова пудра, мармурова мука); потім – крейда, вапняк, доломіт. Загалом тонкі фракції помелу карбонатних гірських порід і мінералів.

    У продажу звукопоглинальні труби можна дізнатися з потовщеним стінок (як у чавуну), білого кольору і маркування поздовжніми червоною і зеленою смугою (див. малюнок). На «справжніх фірмових» трубах обов’язково наноситься назва, логотип, реквізити виробника і величина ослаблення звуку в децибелах. Для пред’явлення претензій за якістю цієї маркування достатньо на весь термін експлуатації без будь-яких додаткових гарантійних документів. Як і чавун, звукопоглинальний пластик гасить будь-які звукові коливання, в т. ч. і інфразвук.

    На жаль, звукопоглинальні труби дороги, а їх розрахунковий термін служби – не більш 20 років.

    Про те, як замінити каналізацію в квартирі повністю читайте тут.

    Якщо труби звичайні

    А як бути, якщо пластикова каналізація вже зроблено? Або спецтрубы «кусають» бюджет? Нічого страшного, тільки додатково попрацювати доведеться. Починати слід зі стояка, і в першу чергу погасити інфразвук. Швидше за все, і чутний звук при цьому перестане бути чутним поза туалету з закритими дверима.

    Інфразвук

    Звукоізоляція каналізаційного стояка по инфразвуку можлива двома способами:

    • Часткова заміна стояка.
    • Демпфірування цілісного пластикового стояка.

    Перший спосіб зручний, якщо заміна чавуну на пластик ще тільки в планах. Суть його в тому, що шматки старого чавуну з хрестовинами отставляются в перекриттях, а наліт всередині чавунних труб при ремонті каналізації відразу ж обробляється будь-яким засобом для хімічної прочищення труб: «Кріт» і т. п. Знімати наліт до повного просвіту не обов’язково: від прочищающей хімії наліт розкисне, розпушиться і при користуванні змиється. Переваги даного способу наступні:

  • Ремонт каналізації не зачіпає будівельні конструкції.
  • Роботи по заміні чавуну на пластик спрощуються і полегшуються; зокрема, виїмка нижнього обрізка чавунного стояка стає доступна непрофесіоналам.
  • Скорочуються витрати на матеріали, т. к. хрестовина використовується колишня, тріщини ж чавуну на хрестовині зустрічаються вкрай рідко.

  • «По звуку» спосіб часткової заміни гарний і тим, що «співоча» пластикова труба поділяється на шматки довжиною не більше 5 м (резонанс – 66 Гц). Інтенсивність резонансних «островів» на звуковому спектрі падає в сотні разів, а проміжки між ними стають ширше самої резонансної зони. Тобто, звук не тільки глушиться, але і змінюється самий його характер: звук стає психофізіологічно безпечним. Швидше за все, після часткової заміни стояка яких-небудь додаткових заходів звукоізоляції не потрібно.

    При засміченні ж стояка у процесі експлуатації його вогнище виявиться відомий заздалегідь і доступний для механічної прочищення.

    Цілісний пластиковий стояк

    Ну, а якщо стояк вже замінили цілком? Не ламати ж його й не шукати ж старі чавунні труби з хрестовинами?

    Зрозуміло, немає. Цілісний пластиковий стояк чудово ізолюється по инфразвуку від будівельних конструкцій наступним чином:

  • Від перекриттів – поліетиленовим склянкою з пенополіуретановим наповненням.
  • Від стін – демпфуючими (звукоізолюючими) хомутами (див. рис).
  • Поліетилен, дуже м’який і в’язкий – дозвуковий демпфер, що майже не поступається чавуну. «Майже» компенсується пенополіуретановим наповненням.

    Хомут-демпфер

    Купувати «фірмовий» стакан (обойми) не обов’язково: у продажу повно дешевих «альтернативних» каналізаційних труб з поліетилену. Обрізок такої труби більшого діаметру або фітінг як раз піде на склянку. На жаль, по всім іншим параметрам поліетилен для каналізації взагалі не годиться. Старіння поліетилену (див. нижче) у вигляді товстого циліндра, замурованного в перекриття, можна не побоюватися.

    Для звукоізоляції вже існуючого стояка склянку розрізають або розпилюють уздовж і надягають на трубу, а потім вставляють в отвір перекриття. Зрозуміло, отвір потрібно звільнити. Заповнювати склянку замість пінополіуретану пінопластом або монтажною піною, не кажучи вже про мінеральній ваті, не можна: для інфразвуку ці матеріали прозорі.

    Демпфуючий хомут також не обов’язково міняти на покупний. Досить вже існуючий підкласти смужки мікропористої гуми або обрізки автомобільної камери.

    Чутні звуки

    Отже, з інфразвуком ми впоралися. Залишилося заглушити нешкідливі, але противні бурчанье і булькання. Для цього застосовується ізоляція труб пінополіуретаном або пінопластової шкаралупою (див. малюнок). Ізолювати потрібно стояк, так і розводку – розвідні труби по своїй довжині здатні резонувати чутною області звукового спектру.

    Пінополіуретан трохи дорожче, але дозволяє ізолювати криволінійні ділянки і працювати в незручних місцях. Пінопластова шкаралупа елементарно монтується (наклав, заклацнув, обмотав будівельним скотчем), але придатна тільки для прямих відрізків при достатній простір між трубою і стіною.

    Пінополіуретанова звукоізоляція випускається у вигляді матів різної ширини, згорнутих в рулон. Широкий мат нарізають шматками шириною в довжину окружності труби, обгортають ними трубу і щільно притягують до труби будівельним скотчем. Щільно – щоб не залишилося резонуючих ділянок труби, вібрація від яких може передаватися з потоком рідини. Вузьким матом обертають трубу по спіралі, і також фіксують скотчем.

    «Альтернативна» звукоізоляція

    Спінений поліетилен пропонують замість пінополіуретану, він дешевше. Звук він поглинає відмінно, але недовговічний: після літа починає спадаться і розкисати. Забудьте на підвіконні на півроку поліетиленовий пакет, і подивіться, як він зморщиться і стане липким, а через рік-півтора і зовсім розкисне. Те ж саме відбудеться і з поліетиленовою ізоляцією, хіба що пізніше, але ж каналізація не на рік-два ремонтується.

    Монтажна піна для звукоізоляції взагалі непридатна: звук вона поглинає в незначною мірою.

    Що ж стосується мінеральної вати, то, по-перше, її застосування в будь-якій якості в житлових приміщеннях категорично заборонено санітарними правилами. Порушникам через рік-два-три доводиться звертатися до лікаря з приводу проблем з органами дихання та шкірою: неминуче потрапили в житловий простір мікроскопічні голки зробили свою справу. По-друге, чутний звук мінеральна вата гасить осінь погано, а інфразвук не гасить зовсім.

    Підсумок

    Звукоізоляцією пластикової каналізації ні в якому разі не слід нехтувати. Психофізіологічний вплив звуків різної частоти комплексне: навіть якщо рівень інфразвуку від каналізації і безпечний сам по собі, він посилить шкідливу дію чутних звуків. Зробити ж звукоізоляцію каналізаційних труб самостійно нескладно і недорого.

    Відео: приклад ізоляції пластикової труби